ff4a89c4a8beb1fe4c50174e785f72852507dee0
[pve-common.git] / src / PVE / Network.pm
1 package PVE::Network;
2
3 use strict;
4 use warnings;
5 use PVE::Tools qw(run_command);
6 use PVE::ProcFSTools;
7 use PVE::INotify;
8 use File::Basename;
9
10 # host network related utility functions
11
12 our $ipv4_reverse_mask = [
13     '0.0.0.0',
14     '128.0.0.0',
15     '192.0.0.0',
16     '224.0.0.0',
17     '240.0.0.0',
18     '248.0.0.0',
19     '252.0.0.0',
20     '254.0.0.0',
21     '255.0.0.0',
22     '255.128.0.0',
23     '255.192.0.0',
24     '255.224.0.0',
25     '255.240.0.0',
26     '255.248.0.0',
27     '255.252.0.0',
28     '255.254.0.0',
29     '255.255.0.0',
30     '255.255.128.0',
31     '255.255.192.0',
32     '255.255.224.0',
33     '255.255.240.0',
34     '255.255.248.0',
35     '255.255.252.0',
36     '255.255.254.0',
37     '255.255.255.0',
38     '255.255.255.128',
39     '255.255.255.192',
40     '255.255.255.224',
41     '255.255.255.240',
42     '255.255.255.248',
43     '255.255.255.252',
44     '255.255.255.254',
45     '255.255.255.255',
46 ];
47
48 our $ipv4_mask_hash_localnet = {
49     '255.255.0.0' => 16,
50     '255.255.128.0' => 17,
51     '255.255.192.0' => 18,
52     '255.255.224.0' => 19,
53     '255.255.240.0' => 20,
54     '255.255.248.0' => 21,
55     '255.255.252.0' => 22,
56     '255.255.254.0' => 23,
57     '255.255.255.0' => 24,
58     '255.255.255.128' => 25,
59     '255.255.255.192' => 26,
60     '255.255.255.224' => 27,
61     '255.255.255.240' => 28,
62     '255.255.255.248' => 29,
63     '255.255.255.252' => 30,
64 };
65
66 sub setup_tc_rate_limit {
67     my ($iface, $rate, $burst, $debug) = @_;
68
69     system("/sbin/tc class del dev $iface parent 1: classid 1:1 >/dev/null 2>&1");
70     system("/sbin/tc filter del dev $iface parent ffff: protocol all pref 50 u32 >/dev/null 2>&1");
71     system("/sbin/tc qdisc del dev $iface ingress >/dev/null 2>&1");
72     system("/sbin/tc qdisc del dev $iface root >/dev/null 2>&1");
73
74     return if !$rate;
75
76     # tbf does not work for unknown reason
77     #$TC qdisc add dev $DEV root tbf rate $RATE latency 100ms burst $BURST
78     # so we use htb instead
79     run_command("/sbin/tc qdisc add dev $iface root handle 1: htb default 1");
80     run_command("/sbin/tc class add dev $iface parent 1: classid 1:1 " .
81                 "htb rate ${rate}bps burst ${burst}b");
82
83     run_command("/sbin/tc qdisc add dev $iface handle ffff: ingress");
84     run_command("/sbin/tc filter add dev $iface parent ffff: " .
85                 "protocol all prio 50 u32 match u32 0 0 " .
86                 "police rate ${rate}bps burst ${burst}b mtu 64kb " .
87                 "drop flowid :1");
88
89     if ($debug) {
90         print "DEBUG tc settings\n";
91         system("/sbin/tc qdisc ls dev $iface");
92         system("/sbin/tc class ls dev $iface");
93         system("/sbin/tc filter ls dev $iface parent ffff:");
94     }
95 }
96
97 sub tap_rate_limit {
98     my ($iface, $rate) = @_;
99
100     my $debug = 0;
101     $rate = int($rate*1024*1024);
102     my $burst = 1024*1024;
103
104     setup_tc_rate_limit($iface, $rate, $burst, $debug);
105 }
106
107 my $read_bridge_mtu = sub {
108     my ($bridge) = @_;
109
110     my $mtu = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$bridge/mtu");
111     die "bridge '$bridge' does not exist\n" if !$mtu;
112     # avoid insecure dependency;
113     die "unable to parse mtu value" if $mtu !~ /^(\d+)$/;
114     $mtu = int($1);
115
116     return $mtu;
117 };
118
119 my $parse_tap_device_name = sub {
120     my ($iface, $noerr) = @_;
121
122     my ($vmid, $devid);
123
124     if ($iface =~ m/^tap(\d+)i(\d+)$/) {
125         $vmid = $1;
126         $devid = $2;
127     } elsif ($iface =~ m/^veth(\d+)i(\d+)$/) {
128         $vmid = $1;
129         $devid = $2;
130     } else {
131         return undef if $noerr;
132         die "can't create firewall bridge for random interface name '$iface'\n";
133     }
134
135     return ($vmid, $devid);
136 };
137
138 my $compute_fwbr_names = sub {
139     my ($vmid, $devid) = @_;
140
141     my $fwbr = "fwbr${vmid}i${devid}";
142     # Note: the firewall use 'fwln+' to filter traffic to VMs
143     my $vethfw = "fwln${vmid}i${devid}";
144     my $vethfwpeer = "fwpr${vmid}p${devid}";
145     my $ovsintport = "fwln${vmid}o${devid}";
146
147     return ($fwbr, $vethfw, $vethfwpeer, $ovsintport);
148 };
149
150 my $cond_create_bridge = sub {
151     my ($bridge) = @_;
152
153     if (! -d "/sys/class/net/$bridge") {
154         system("/sbin/brctl addbr $bridge") == 0 ||
155             die "can't add bridge '$bridge'\n";
156     }
157 };
158
159 my $bridge_add_interface = sub {
160     my ($bridge, $iface, $tag) = @_;
161
162     system("/sbin/brctl addif $bridge $iface") == 0 ||
163         die "can't add interface 'iface' to bridge '$bridge'\n";
164
165    my $vlan_aware = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$bridge/bridge/vlan_filtering");
166
167    if ($vlan_aware) {
168         if ($tag) {
169             system("/sbin/bridge vlan add dev $iface vid $tag pvid untagged") == 0 ||
170             die "unable to add vlan $tag to interface $iface\n";
171         } else {
172             system("/sbin/bridge vlan add dev $iface vid 2-4094") == 0 ||
173             die "unable to add vlan $tag to interface $iface\n";
174         } 
175    }
176 };
177
178 my $ovs_bridge_add_port = sub {
179     my ($bridge, $iface, $tag, $internal) = @_;
180
181     my $cmd = "/usr/bin/ovs-vsctl add-port $bridge $iface";
182     $cmd .= " tag=$tag" if $tag;
183     $cmd .= " -- set Interface $iface type=internal" if $internal;
184     system($cmd) == 0 ||
185         die "can't add ovs port '$iface'\n";
186 };
187
188 my $activate_interface = sub {
189     my ($iface) = @_;
190
191     system("/sbin/ip link set $iface up") == 0 ||
192         die "can't activate interface '$iface'\n";
193 };
194
195 sub tap_create {
196     my ($iface, $bridge) = @_;
197
198     die "unable to get bridge setting\n" if !$bridge;
199
200     my $bridgemtu = &$read_bridge_mtu($bridge);
201
202     eval { 
203         PVE::Tools::run_command("/sbin/ifconfig $iface 0.0.0.0 promisc up mtu $bridgemtu");
204     };
205     die "interface activation failed\n" if $@;
206 }
207
208 sub veth_create {
209     my ($veth, $vethpeer, $bridge, $mac) = @_;
210
211     die "unable to get bridge setting\n" if !$bridge;
212
213     my $bridgemtu = &$read_bridge_mtu($bridge);
214
215     # create veth pair
216     if (! -d "/sys/class/net/$veth") {
217         my $cmd = "/sbin/ip link add name $veth type veth peer name $vethpeer mtu $bridgemtu";
218         $cmd .= " addr $mac" if $mac;
219         system($cmd) == 0 || die "can't create interface $veth\n";
220     }
221
222     # up vethpair
223     &$activate_interface($veth);
224     &$activate_interface($vethpeer);
225 }
226
227 sub veth_delete {
228     my ($veth) = @_;
229
230     if (-d "/sys/class/net/$veth") {
231         run_command("/sbin/ip link delete dev $veth", outfunc => sub {}, errfunc => sub {});
232     }
233
234 }
235
236 my $create_firewall_bridge_linux = sub {
237     my ($iface, $bridge, $tag) = @_;
238
239     my ($vmid, $devid) = &$parse_tap_device_name($iface);
240     my ($fwbr, $vethfw, $vethfwpeer) = &$compute_fwbr_names($vmid, $devid);
241
242     &$cond_create_bridge($fwbr);
243     &$activate_interface($fwbr);
244
245     copy_bridge_config($bridge, $fwbr);
246     veth_create($vethfw, $vethfwpeer, $bridge);
247
248     &$bridge_add_interface($fwbr, $vethfw);
249     &$bridge_add_interface($bridge, $vethfwpeer, $tag);
250
251     &$bridge_add_interface($fwbr, $iface);
252 };
253
254 my $create_firewall_bridge_ovs = sub {
255     my ($iface, $bridge, $tag) = @_;
256
257     my ($vmid, $devid) = &$parse_tap_device_name($iface);
258     my ($fwbr, undef, undef, $ovsintport) = &$compute_fwbr_names($vmid, $devid);
259
260     my $bridgemtu = &$read_bridge_mtu($bridge);
261
262     &$cond_create_bridge($fwbr);
263     &$activate_interface($fwbr);
264
265     &$bridge_add_interface($fwbr, $iface);
266
267     &$ovs_bridge_add_port($bridge, $ovsintport, $tag, 1);
268     &$activate_interface($ovsintport);
269
270     # set the same mtu for ovs int port
271     PVE::Tools::run_command("/sbin/ifconfig $ovsintport mtu $bridgemtu");
272     
273     &$bridge_add_interface($fwbr, $ovsintport);
274 };
275
276 my $cleanup_firewall_bridge = sub {
277     my ($iface) = @_;
278
279     my ($vmid, $devid) = &$parse_tap_device_name($iface, 1);
280     return if !defined($vmid);  
281     my ($fwbr, $vethfw, $vethfwpeer, $ovsintport) = &$compute_fwbr_names($vmid, $devid);
282
283     # cleanup old port config from any openvswitch bridge
284     if (-d "/sys/class/net/$ovsintport") {
285         run_command("/usr/bin/ovs-vsctl del-port $ovsintport", outfunc => sub {}, errfunc => sub {});
286     }
287
288     # delete old vethfw interface
289     veth_delete($vethfw);
290
291     # cleanup fwbr bridge
292     if (-d "/sys/class/net/$fwbr") {
293         run_command("/sbin/ip link set dev $fwbr down", outfunc => sub {}, errfunc => sub {});
294         run_command("/sbin/brctl delbr $fwbr", outfunc => sub {}, errfunc => sub {});
295     }
296 };
297
298 sub tap_plug {
299     my ($iface, $bridge, $tag, $firewall) = @_;
300
301     #cleanup old port config from any openvswitch bridge
302     eval {run_command("/usr/bin/ovs-vsctl del-port $iface", outfunc => sub {}, errfunc => sub {}) };
303
304     if (-d "/sys/class/net/$bridge/bridge") {
305         &$cleanup_firewall_bridge($iface); # remove stale devices
306
307         my $vlan_aware = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$bridge/bridge/vlan_filtering");
308
309         if (!$vlan_aware) {
310             my $newbridge = activate_bridge_vlan($bridge, $tag);
311             copy_bridge_config($bridge, $newbridge) if $bridge ne $newbridge;
312             $bridge = $newbridge;
313             $tag = undef;
314         }
315
316         if ($firewall) {
317             &$create_firewall_bridge_linux($iface, $bridge, $tag);
318         } else {
319             &$bridge_add_interface($bridge, $iface, $tag);
320         }
321
322     } else {
323         &$cleanup_firewall_bridge($iface); # remove stale devices
324
325         if ($firewall) {
326             &$create_firewall_bridge_ovs($iface, $bridge, $tag);
327         } else {
328             &$ovs_bridge_add_port($bridge, $iface, $tag);
329         }
330     }
331 }
332
333 sub tap_unplug {
334     my ($iface) = @_;
335
336     my $path= "/sys/class/net/$iface/brport/bridge";
337     if (-l $path) {
338         my $bridge = basename(readlink($path));
339         #avoid insecure dependency;
340         ($bridge) = $bridge =~ /(\S+)/;
341
342         system("/sbin/brctl delif $bridge $iface") == 0 ||
343             die "can't del interface '$iface' from bridge '$bridge'\n";
344
345     }
346     
347     &$cleanup_firewall_bridge($iface);
348 }
349
350 sub copy_bridge_config {
351     my ($br0, $br1) = @_;
352
353     return if $br0 eq $br1;
354
355     my $br_configs = [ 'ageing_time', 'stp_state', 'priority', 'forward_delay', 
356                        'hello_time', 'max_age', 'multicast_snooping', 'multicast_querier'];
357
358     foreach my $sysname (@$br_configs) {
359         eval {
360             my $v0 = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$br0/bridge/$sysname");
361             my $v1 = PVE::Tools::file_read_firstline("/sys/class/net/$br1/bridge/$sysname");
362             if ($v0 ne $v1) {
363                  PVE::ProcFSTools::write_proc_entry("/sys/class/net/$br1/bridge/$sysname", $v0);
364             }
365         };
366         warn $@ if $@;
367     }
368 }
369
370 sub activate_bridge_vlan_slave {
371     my ($bridgevlan, $iface, $tag) = @_;
372     my $ifacevlan = "${iface}.$tag";
373         
374     # create vlan on $iface is not already exist
375     if (! -d "/sys/class/net/$ifacevlan") {
376         system("/sbin/ip link add link $iface name ${iface}.${tag} type vlan id $tag") == 0 ||
377             die "can't add vlan tag $tag to interface $iface\n";
378     }
379
380     # be sure to have the $ifacevlan up
381     &$activate_interface($ifacevlan);
382
383     # test if $vlaniface is already enslaved in another bridge
384     my $path= "/sys/class/net/$ifacevlan/brport/bridge";
385     if (-l $path) {
386         my $tbridge = basename(readlink($path));
387         if ($tbridge ne $bridgevlan) {
388             die "interface $ifacevlan already exist in bridge $tbridge\n";
389         } else {
390             # Port already attached to bridge: do nothing.
391             return;
392         }
393     }
394
395     # add $ifacevlan to the bridge
396     &$bridge_add_interface($bridgevlan, $ifacevlan);
397 }
398
399 sub activate_bridge_vlan {
400     my ($bridge, $tag_param) = @_;
401
402     die "bridge '$bridge' is not active\n" if ! -d "/sys/class/net/$bridge";
403
404     return $bridge if !defined($tag_param); # no vlan, simply return
405
406     my $tag = int($tag_param);
407
408     die "got strange vlan tag '$tag_param'\n" if $tag < 1 || $tag > 4094;
409
410     my $bridgevlan = "${bridge}v$tag";
411
412     my @ifaces = ();
413     my $dir = "/sys/class/net/$bridge/brif";
414     PVE::Tools::dir_glob_foreach($dir, '((eth|bond)\d+)', sub {
415         push @ifaces, $_[0];
416     });
417
418     die "no physical interface on bridge '$bridge'\n" if scalar(@ifaces) == 0;
419
420     # add bridgevlan if it doesn't already exist
421     if (! -d "/sys/class/net/$bridgevlan") {
422         system("/sbin/brctl addbr $bridgevlan") == 0 ||
423             die "can't add bridge $bridgevlan\n";
424     }
425
426     # for each physical interface (eth or bridge) bind them to bridge vlan
427     foreach my $iface (@ifaces) {
428         activate_bridge_vlan_slave($bridgevlan, $iface, $tag);
429     }
430
431     #fixme: set other bridge flags
432
433     # be sure to have the bridge up
434     system("/sbin/ip link set $bridgevlan up") == 0 ||
435         die "can't up bridge $bridgevlan\n";
436    
437     return $bridgevlan;
438 }
439
440 1;